基于CSS技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目基于CSS技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的研究（英文英文）ResearchonWirelessSenswkLocalizationbasedonCSS研究生學(xué)號(hào):092021129研究生姓名:宋偉指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)職務(wù):王玫教授申請學(xué)位門類:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):通信與信息系統(tǒng)提交論文日期:2012年4月論文答辯日期:2012年6月2012年6月17日摘要i摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是

2、融合了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)、微電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、人工智能技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等技術(shù)的多學(xué)科，多領(lǐng)域的綜合研究領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，其體積小、功能多、功耗低、感知能力強(qiáng)等特點(diǎn)，逐漸受到了越來越多的關(guān)注。定位技術(shù)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的支撐技術(shù)，節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)若沒有附帶位置信息，往往就沒有任何意義。本文先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的基本理論。之后重點(diǎn)從測距與定位算法兩條主線研究了無線傳感器定位技

3、術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)分為基于測距的，與非基于測距的?；跍y距的定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是精度高，缺點(diǎn)是易受環(huán)境的影響。測距的精度很大程度上影響了定位精度，測距的物理層信號(hào)的特性，測距方式的選擇都對(duì)測距精度有很大的影響，本文主要研究了IEEE802.15.4a協(xié)議中提出的CSS技術(shù)在測距中的應(yīng)用，分析了Chirp擴(kuò)頻技術(shù)（ChirpSpreadSpectrum，CSS）的原理以及在測距方面的優(yōu)勢。同時(shí)研究了802.15.4a協(xié)議規(guī)定的SDST

4、WR測距方式，此方式的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)測距節(jié)點(diǎn)之間不需要時(shí)鐘同步，節(jié)約了成本。最后利用滿足802.15.4a協(xié)議的測距模塊分別在視距與非視距環(huán)境下進(jìn)行了測距實(shí)驗(yàn)，分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在定位算法方面，本文針對(duì)非視距（NLOS）誤差，基于最小一乘法思想提出了一種組合中位最小二乘算法(CombinationMedianLeastSquares，CMLS)。最小一乘法不同于最小二乘法，對(duì)超量誤差有很好的抑制作用，缺點(diǎn)是計(jì)算非常復(fù)雜，所以在兩百多年的歷史中

5、并未實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。本文提出的組合中位最小二乘算法，先將所有測距值3個(gè)一組排列組合，分別進(jìn)行最小二乘法定位，再在所有的定位結(jié)果中分別在x，y兩組坐標(biāo)值中按最小一乘法取出中位數(shù)。經(jīng)過論證，此算法最少能夠抑制7個(gè)測距值中含1個(gè)具有非視距誤差的測距值所帶來的影響，隨著測距值總量的加大，在測距值中包含非視距誤差的數(shù)量不超過總量的20%時(shí)，可以有效的抑制非視距誤差。此算法不需要鑒別是否存在非視距誤差，也不需要關(guān)于環(huán)境的統(tǒng)計(jì)信息，同時(shí)避免了最小一